国内计算机仿真行业技术水平和技术发展特点

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来源：中为咨询网www.zwzyzx.com 【日期：2015-09-01 15:06:56】【打印】【关闭】

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（1）行业技术水平

计算机仿真在现代电子计算机出现后开始显现巨大的作用，经过半个多世纪的孕育特别是近二十年的发展，计算机仿真技术已经形成了由通用基础软件、硬件产品和面向行业应用的专业软件、硬件产品构成的产品体系，拥有计算机仿真国际标准。以美国为首的欧美发达国家在计算机仿真技术的通用基础产品开发和仿真国际标准建立等方面占有领先优势，技术应用水平领先于我国10年至20年，同时在高端仿真应用领域，他们的核心技术和产品对中国禁运，中国计算机仿真行业只能依靠自身力量实现创新和突破，这也制约了中国计算机仿真技术进步的步伐。我国计算机仿真总体技术水平相对落后，特别是在面向应用的基础软件、硬件产品开发、面向行业应用的专业仿真产品开发方面与国际先进水平存在较大差距，具有自主核心技术的产品不多。

（2）行业的技术发展特点

随着与计算机仿真相关技术（计算机技术、网络技术、图形图像技术、多媒体技术、软件工程、信息处理、自动控制及系统工程等相关技术）的进步和行业仿真应用需求的牵引，计算机仿真技术获得了不断向前发展的动力。计算机仿真行业的技术发展呈现以下特点：

①计算机仿真技术的发展与应用紧密相关

计算机仿真技术是一门多学科的综合性技术，应用需求是推动仿真技术发展的原动力，仿真技术应用效益不但与其技术水平的高低有关，还与应用领域的发展密切相关。历史表明计算机仿真技术的有效应用必须依托于先进仿真应用需求，只有仿真应用需求向前发展了，才能带动仿真技术的发展。因此这二者之间存在着需求带技术、技术促需求的互动辩证关系。比如：国家正在建立的北斗二号卫星导航系统，在卫星系统建成投入运行前，需要开发地面运行管理系统和卫星导航用户终端设备，就催生了用计算机仿真技术建立北斗卫星导航模拟器来模拟未来卫星组网成功后运行情况的需求，为当前研制工作提供重要的测试和验证手段。

②半实物仿真越来越受重视

日益激烈的市场竞争对新品开发速度和产品推出市场的时间都提出了更高的要求和挑战，同时对产品可靠性和稳定性的要求也日益增加。纯数学仿真虽然有着成本低廉、实现简单的优点，但由于其开发过程中只实现系统结构、原理及算法的验证，系统硬件部分未进行仿真测试，会出现软件代码与硬件环境不匹配，甚至硬件环境不可靠等问题，致使最终样机的硬件系统性能难以保证，项目周期和成本增加，甚至还可能导致项目失败。随着构建半实物仿真系统的成本不断降低，技术不断进步，以及对仿真逼真度要求的日益提高，越来越多的系统在开发的初期阶段就引入可靠性高的半实物仿真，并贯穿于整个系统研发过程中，满足现代装备系统高效、精确、快速的设计要求，从而最大限度减少样机系统试制次数，提高设计和开发效率，降低成本。

③军事仿真应用向实战化、一体化发展，射频仿真测试技术广泛应用于复杂电磁环境下的仿真应用

现代战争思想已经把计算机仿真技术作为一种战斗力，仿真系统已经成为作战武器的一部分。由于高新技术武器装备训练消费较高，进行实战训练很不现实，一般情况下在配备高新技术武器装备时，需同时配备作战训练仿真系统。仿真应用的一体化旨在提高应用的整体性，实现战略、战役、战术各层次，陆、海、空、天、电等各军兵种的模型之间、人机之间的大协作。一体化应用将集中体现在综合性强的仿真演示、仿真演练和仿真演习三大环节上。在现代信息战的大背景下，电子战装备是现代信息战中夺取信息优势的主战装备，各国都把发展电子战装备作为军队建设的重要方向。为了检验和验证电子战装备在复杂电磁环境下的性能，把武器或设备放在非常接近实战的复杂电磁仿真环境中进行评估，才能比较有效地测试出武器装备是否具备了实战能力。这种复杂电磁环境的仿真再现，对射频仿真技术提出了强烈的需求和更高的要求。

④计算机仿真技术向虚拟化方向发展，仿真建模向复杂化、精确化、组件化、交互式方向发展

虚拟现实是计算机仿真的典型技术，为人类再现现实世界和实现梦境提供了技术支撑。建模理论和方法，是推动计算机仿真技术进步发展的基础和重点研究方向，是计算机仿真可持续发展的基础。当前无论是武器系统还是工业系统，都在向大型化、复杂化方向发展，相应地必须开展支持复杂大系统建模的理论和方法研究。当今信息化战争的作战理论已从线性理论拓展到非线性理论，而建模理论也向复杂系统、非线性系统建模转变。高技术战争要求对作战过程的模拟必须是一种精确化模拟，因而必然要求高精度的建模与之相适应。组件化代表着模块化的发展方向，未来基于组件的即插即用的仿真构造环境将呈现为桌面仿真平台、半实物的仿真床和大型的仿真试验场三种形式。为满足复杂化、精确化、组件化的模拟要求，交互式仿真将日益重要，人机结合才是最佳的仿真方式。

⑤计算机仿真技术正全面渗透到人类社会生产和生活的各个领域

随着计算机仿真技术的飞速发展，广泛应用于医疗、影视、娱乐等各个领域，如运用计算机仿真技术实现的“虚拟手术”为指导医学手术制定计划、手术排练演习、手术教学、手术技能训练、术中引导手术和术后康复等方面提供了重要手段。在影视方面，著名的电影“泰坦尼克号”和“哈利▪波特”中震撼人心的逼真特技效果就是依靠计算机仿真技术实现的。计算机仿真技术正全面渗透到人类社会生产和生活的各个领域，对经济、社会以及人们的观念产生巨大的影响。

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